JP5297396B2

JP5297396B2 - Loudspeaker

Info

Publication number: JP5297396B2
Application number: JP2010011383A
Authority: JP
Inventors: 恵一 ▲吉▼田; 実福島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2030-01-21
Also published as: JP2011151628A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a loudspeaker call device which actualizes bidirectional (full duplex) simultaneous telephone call even when transmission delay occurs in voice to be transmitted between the loudspeaker call device and a call device on the other side and which, when the call device on the other side uses a handset, is hard to give a feeling of cutoff in voice heard from the handset. <P>SOLUTION: When an echo suppressor 30 inserts a predetermined attenuation amount into a transmitting side signal path at a state wherein a transmission signal is not transmitted from the loudspeaker call device to a handset type call device, there is a possibility of making a speaker on the side of the handset type communication device sense the feeling of cut off. In such a case, when the echo suppressor 30 monotonously decreases the attenuation amount to be inserted into the transmitting side signal path, it can be made hard to make the speaker on the side of the handset type communication device sense the unpleasant feeling of cut off since background noise does not instantaneously attenuate. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、住宅や事務所等で用いられる拡声通話装置に関するものである。 The present invention relates to a loudspeaker device used in a house, an office, or the like.

従来より、通話時にハンドセットを持つ必要がなく、通話装置から離れた通話者に対して相手側の通話装置から伝送されてくる音声信号をスピーカによって拡声出力し、かつ、上記通話者の発する音声をマイクロホンにより集音して相手側通話装置へ伝送することで拡声通話（ハンズフリー通話）を実現する拡声通話装置が提供されている。このような拡声通話装置では、マイクロホンとスピーカの音響結合により形成される音響帰還経路によって不快なエコー（音響エコー）が聞こえてしまう場合があり、あるいは、上記帰還経路などにより任意の周波数成分における一巡利得が１倍を超えるような閉ループが通話系に形成されると当該周波数にてハウリングが生じてしまう場合があるので、上述のような不快なエコー及びハウリングの発生を防止するためにエコーキャンセラ並びに音声スイッチを備えている。 Conventionally, it is not necessary to have a handset during a call, and a voice signal transmitted from the other party's call device is output to the caller away from the call device by a speaker, and the voice emitted by the caller is output. 2. Description of the Related Art There is provided a loudspeaker device that implements a loudspeaker call (hands-free call) by collecting sound with a microphone and transmitting the collected sound to a caller on the other side. In such a loudspeaker, an unpleasant echo (acoustic echo) may be heard due to an acoustic feedback path formed by acoustic coupling of a microphone and a speaker, or a round trip in an arbitrary frequency component may occur due to the feedback path or the like. If a closed loop with a gain exceeding 1 time is formed in the communication system, there is a case where howling occurs at the frequency. Therefore, an echo canceller, A voice switch is provided.

音声スイッチは、通話状態（送話状態、受話状態）を常時推定し、推定結果に基づき適切な配分で送話側及び受話側の信号経路に対して損失を挿入するものである。また、エコーキャンセラは、帰還経路のインパルス応答を適応的に同定して帰還経路への入力信号から帰還経路の擬似エコー成分を推定する適応フィルタと、適応フィルタで推定された擬似エコー成分を帰還経路からの出力信号より減算する減算器とで構成されるものである。ここで、エコーキャンセラの適応フィルタが帰還経路のインパルス応答を同定するのに通常数秒の学習時間を要するため、通話開始直後からの数秒間にはエコーキャンセラによるエコーの抑圧効果が十分に期待できず、通話系に閉ループが形成された状態にあり、不快なエコーやハウリングが生じる虞がある。 The voice switch constantly estimates the call state (sending state, receiving state) and inserts a loss into the signal path on the transmitting side and the receiving side with an appropriate distribution based on the estimation result. The echo canceller adaptively identifies the impulse response of the feedback path and estimates the pseudo echo component of the feedback path from the input signal to the feedback path, and the pseudo echo component estimated by the adaptive filter as the feedback path. And a subtracter that subtracts from the output signal from the. Here, the adaptive filter of the echo canceller usually requires several seconds of learning time to identify the impulse response of the feedback path, so the echo suppression effect by the echo canceller cannot be expected sufficiently in the few seconds immediately after the start of the call. There is a possibility that an unpleasant echo or howling may occur because a closed loop is formed in the call system.

そこで本出願人は、通話開始直後における不快なエコーやハウリングの抑制を可能とした拡声通話装置を既に提案している（特許文献１参照）。 Therefore, the present applicant has already proposed a loudspeaker device that can suppress unpleasant echoes and howling immediately after the start of a call (see Patent Document 1).

この従来例では、通話開始直後のエコーキャンセラが収束していない状態においては、音声スイッチが信号経路に挿入する損失の総量（総損失量）を十分に大きい初期値に固定する固定モードで動作することで不快なエコーやハウリングを抑制し、エコーキャンセラが十分に収束した状態においては、音声スイッチが総損失量を随時更新する更新モードで動作することで双方向（全二重）の同時通話を実現している。 In this conventional example, when the echo canceller immediately after the start of the call has not converged, the voice switch operates in a fixed mode that fixes the total amount of loss (total loss amount) inserted into the signal path to a sufficiently large initial value. When the echo canceller is sufficiently converged, the voice switch operates in the update mode in which the total loss is updated at any time, enabling two-way (full-duplex) simultaneous calls. Realized.

特開２００２−３５９５８０号公報JP 2002-359580 A

ところで、拡声通話装置同士の通信がＩＰ通信等のデジタル通信の場合、パケット処理やジッタ防止のための通信バッファ処理に起因して音声データ伝送に遅延時間が発生することがある。一般に拡声通話装置間の音声データ伝送が遅延してしまう場合、伝送遅延時間が大きくなるにつれて通話時の話者のエコー許容限界値が劣化し、少ない量のエコーでも不快なエコーと感じてしまうことがわかっている。 By the way, when the communication between the voice communication devices is digital communication such as IP communication, a delay time may occur in voice data transmission due to packet processing and communication buffer processing for preventing jitter. In general, when voice data transmission between loudspeaker devices is delayed, as the transmission delay time increases, the allowable echo limit of the speaker during a call deteriorates, and even a small amount of echo feels uncomfortable. I know.

固定モードの初期値を従来のアナログ通信の場合よりも大きく設定すれば、この不快なエコーを防ぐことは可能である。しかしながら、エコー許容限界値の劣化が数十デシベルに及ぶ場合もあり、この場合は更新モードで動作してもエコーキャンセラの抑圧量が不足して双方向（全二重）通話が実現できずに片方向（半二重）通話になってしまう。その結果、周囲騒音のレベルが高い場合に音声スイッチが送話側もしくは受話側に倒れ続けてしまい、相手側からの音声が通じないという片倒れ現象が発生するという問題があった。 If the initial value of the fixed mode is set larger than that in the case of the conventional analog communication, this unpleasant echo can be prevented. However, there is a case where the deterioration of the allowable echo limit value reaches several tens of decibels. In this case, even when operating in the update mode, the echo canceller is not sufficiently suppressed, and a two-way (full duplex) call cannot be realized. It becomes a one-way (half-duplex) call. As a result, there is a problem that when the ambient noise level is high, the voice switch continues to fall down to the transmitting side or the receiving side, and a fall-over phenomenon occurs in which the voice from the other side cannot be communicated.

このような問題に対して本出願人は、相手側の通話装置との間で伝送する音声に伝送遅延が生じる場合においても、当該伝送遅延に起因して送話側信号経路に発生する残留エコーをエコーサプレッサによって減衰させることによって、双方向（全二重）の同時通話を可能とした拡声通話装置を既に提案している。 In response to such a problem, the present applicant, even when a transmission delay occurs in the voice transmitted to the other party's communication device, causes a residual echo generated in the transmission side signal path due to the transmission delay. A loudspeaker has already been proposed that enables two-way (full-duplex) simultaneous communication by attenuating the signal with an echo suppressor.

ところで、拡声通話装置とハンドセットを用いた通話装置の間の通信がＩＰ通信等のデジタル通信の場合においても、拡声通話装置の送話側信号経路に発生する残留エコーを当該拡声通話装置に搭載したエコーサプレッサで減衰させてやることにより、双方向（全二重）の同時通話が実現できる。しかしながら、拡声通話装置から相手の通話装置に伝送される送話信号に含まれる背景騒音のレベルがある程度大きい場合、拡声通話装置に搭載されているエコーサプレッサで残留エコーを減衰させることに伴って背景騒音が瞬時的に減衰してしまう。そして、このような背景騒音の瞬時的減衰が遅延を伴ってハンドセットから聞こえてしまうため、ハンドセットを用いた通話装置側の話者が、通話時に不快な音の途切れ（切断感）を感じてしまう虞がある。なお、相手の通話装置がハンドセットを用いる通話装置である場合のエコーサプレッサの減衰量を、相手の通話装置が拡声通話装置である場合のエコーサプレッサの減衰量よりも小さくすれば、上述のような切断感を防ぐことは可能であるが、逆に残留エコーがハンドセットから聞こえてしまうという問題が生じる。 By the way, even when communication between a speech communication device and a communication device using a handset is digital communication such as IP communication, a residual echo generated in the signal path on the transmission side of the speech communication device is mounted on the speech communication device. By attenuating with an echo suppressor, two-way (full duplex) simultaneous calls can be realized. However, when the background noise level included in the transmission signal transmitted from the loudspeaker device to the other party's speech device is large to some extent, the background is accompanied by the attenuation of the residual echo by the echo suppressor installed in the loudspeaker device. Noise is attenuated instantaneously. And since the instantaneous attenuation of such background noise is heard from the handset with a delay, the speaker on the side of the telephone using the handset feels an unpleasant sound break (cut feeling) during a call. There is a fear. If the attenuation amount of the echo suppressor when the other party's call device is a call device using a handset is made smaller than the attenuation amount of the echo suppressor when the other party's call device is a loudspeaker device, the above-mentioned Although it is possible to prevent a sense of disconnection, there arises a problem that a residual echo can be heard from the handset.

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、相手側の通話装置との間で伝送する音声に伝送遅延が生じる場合でも双方向（全二重）の同時通話が実現できるとともに相手側の通話装置がハンドセットを用いるものである場合にはハンドセットから聞こえる音に切断感を感じさせ難い拡声通話装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to realize two-way (full-duplex) simultaneous communication even when a transmission delay occurs in the sound transmitted to the other party's communication device. Another object of the present invention is to provide a loudspeaker device that makes it difficult to feel a sense of disconnection in the sound heard from the handset when the other party device uses a handset.

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、マイクロホン及びスピーカと、相手側の通話装置から送られてくる受話信号をスピーカに伝送する受話側信号経路並びにマイクロホンで集音された送話信号を伝送して相手側の通話装置へ送る送話側信号経路に損失を挿入することで通話状態を受話及び送話に切り換える音声スイッチと、マイクロホンとスピーカの音響結合によって生じる音響エコーを抑制するエコーキャンセラと、ダブルトークを検出するダブルトーク検出手段とを備え、音声スイッチは、送話側の信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、受話側の信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、送話側及び受話側の損失挿入手段から挿入する損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、挿入損失量制御手段は、受話側損失挿入手段の出力点から音響エコー経路を介して送話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の音響帰還利得を推定し、音響帰還利得の推定値に基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出する総損失量算出部と、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定し、この推定結果と総損失量算出部の算出値に応じて送話側損失挿入手段及び受話側損失挿入手段の各挿入損失量の配分を決定する挿入損失量分配処理部とからなり、総損失量算出部は、各帰還利得の推定値に基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出して適応更新する更新モード、並びに総損失量を所定の初期値に固定する固定モードの２つの動作モードを有し、相手側通話装置との通話開始からエコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに、エコーキャンセラが充分収束した後の期間には更新モードで動作してなる拡声通話装置において、音声スイッチ又はダブルトーク検出手段と連動して送話側信号経路に所定の減衰量を挿入して残留エコーを減衰するエコーサプレッサを備え、エコーサプレッサは、ダブルトーク検出手段がダブルトークを検出しておらず且つ挿入損失量分配処理部が受話状態と推定している場合にのみ、送話側信号経路に前記所定の減衰量を挿入し、さらに挿入損失量分配処理部が推定する通話状態が受話状態及び送話状態の何れでもないとき若しくは当該通話状態が受話状態であって且つダブルトーク検出手段がダブルトークを検出しているときには送話側信号経路に挿入する減衰量を単調減少させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a microphone and a speaker, a reception side signal path for transmitting a reception signal transmitted from a communication device on the other side to the speaker, and a transmission collected by the microphone. A voice switch that switches the call state between receiving and transmitting by inserting a loss into the transmitting signal path that transmits the signal and sends it to the other party's communication device, and suppresses acoustic echo caused by the acoustic coupling of the microphone and speaker The voice switch includes an echo canceller and a double talk detecting means for detecting double talk, and the voice switch inserts a loss in the signal path on the receiving side and a loss insertion means on the transmitting side that inserts a loss in the signal path on the transmitting side. A receiving-side loss insertion means; and an insertion loss amount control means for controlling a loss amount to be inserted from the transmission side and receiving-side loss insertion means. The stage estimates the acoustic feedback gain of the path returning from the output point of the receiver side loss insertion means via the acoustic echo path to the input point of the transmission side loss insertion means, and enters the closed loop based on the estimated value of the acoustic feedback gain. A total loss amount calculation unit that calculates the total amount of loss to be inserted, and a call state is estimated by monitoring a transmission signal and a reception signal, and transmission is performed according to the estimation result and a calculated value of the total loss amount calculation unit. An insertion loss amount distribution processing unit that determines the distribution of each insertion loss amount of the side loss insertion unit and the reception side loss insertion unit, and the total loss amount calculation unit inserts into the closed loop based on the estimated value of each feedback gain. There are two operation modes: an update mode for calculating the sum of the power loss amount and adaptively updating it, and a fixed mode for fixing the total loss amount to a predetermined initial value. Time to fully converge In a loudspeaker device that operates in the fixed mode and operates in the update mode during a period after the echo canceller has sufficiently converged, a predetermined signal path in the transmitter side is linked to the voice switch or the double-talk detection means. An echo suppressor for attenuating residual echo by inserting attenuation is provided, and the echo suppressor is used when the double-talk detecting means does not detect double-talk and the insertion-loss-amount distribution processing unit estimates that the receiving state is received. Only when the predetermined attenuation is inserted into the signal path on the transmission side and the call state estimated by the insertion loss distribution processing unit is neither the reception state nor the transmission state, or the call state is the reception state. In addition, when the double talk detecting means detects double talk, the attenuation amount to be inserted into the transmitting signal path is monotonously reduced.

請求項１の発明によれば、相手側の通話装置との間で伝送する音声に伝送遅延が生じる場合においても、当該伝送遅延に起因して送話側信号経路に発生する残留エコーをエコーサプレッサによって減衰させることができ、その結果、双方向（全二重）の同時通話が実現できる。しかも、拡声通話装置からハンドセットを用いた通話装置へ送話信号が送信されていない状態では、エコーサプレッサが送話側信号経路に挿入する減衰量を単調減少させるので、背景騒音が瞬時的に減衰しないためにハンドセットを用いた通話装置側の話者に不快な切断感を感じさせ難くできる。 According to the first aspect of the present invention, even when a transmission delay occurs in the voice transmitted to the other party's communication device, the residual echo generated in the transmission side signal path due to the transmission delay is echo-suppressed. As a result, two-way (full duplex) simultaneous calls can be realized. In addition, when the transmission signal is not transmitted from the voice communication device to the communication device using the handset, the amount of attenuation that the echo suppressor inserts into the signal path on the transmission side is monotonously decreased, so the background noise is instantaneously attenuated. Therefore, it is possible to make it difficult for the speaker on the side of the communication device using the handset to feel uncomfortable disconnection.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、エコーサプレッサは、送話側信号経路に挿入する減衰量を単調減少させているときに挿入損失量分配処理部の推定する通話状態が送話状態に変化したら、直ちに当該減衰量をゼロまで減少させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the echo suppressor monotonously decreases the attenuation amount to be inserted into the transmission side signal path, the call state estimated by the insertion loss amount distribution processing unit is the transmission state. When the state changes, the attenuation amount is immediately reduced to zero.

請求項２の発明において、拡声通話装置側の話者が発した音声（送話音声）がエコーサプレッサで誤って減衰されることにより、相手側の通話装置から聞こえる音声に抑揚が生じるのを防ぐことができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the voice audible from the other party's telephone apparatus from being inflated by erroneously attenuating the voice (transmitted voice) uttered by the speaker on the loudspeaker apparatus by the echo suppressor. be able to.

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、エコーサプレッサは、送話側信号経路に挿入する減衰量を単調減少させているときにダブルトーク検出手段がダブルトークを検出せず且つ挿入損失量分配処理部が受話状態と推定すれば、再度送話側信号経路に前記所定の減衰量を挿入することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, when the echo suppressor monotonously decreases the attenuation amount to be inserted into the transmission side signal path, the double talk detecting means does not detect the double talk and If the insertion loss amount distribution processing unit estimates that it is in the reception state, the predetermined attenuation amount is inserted again into the transmission side signal path.

請求項３の発明によれば、エコーサプレッサが誤って減衰量を挿入せずに不快な残留エコーを発生させてしまうことが無く、精度よく通話時の不快なエコーのみを減衰させることができる。 According to the invention of claim 3, the echo suppressor does not erroneously insert an attenuation amount and does not generate an unpleasant residual echo, and only an unpleasant echo during a call can be attenuated with high accuracy.

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、エコーサプレッサは、挿入損失量分配処理部が推定する通話状態が受話状態及び送話状態の何れでもないとき若しくは当該通話状態が受話状態であって且つダブルトーク検出手段がダブルトークを検出しているときには送話側信号経路に挿入する減衰量を一定の減少率で減少させることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the echo suppressor is configured when the call state estimated by the insertion loss amount distribution processing unit is neither the reception state nor the transmission state, or When the call state is a reception state and the double talk detecting means detects double talk, the attenuation amount to be inserted into the transmission side signal path is reduced at a constant reduction rate.

請求項４の発明によれば、例えば、減衰量を段階的（階段状）に減少させる場合と比較して、減衰率をゼロまで減少させるために要する期間（遷移期間）を相対的に短くできる。 According to the invention of claim 4, for example, the period (transition period) required to reduce the attenuation rate to zero can be relatively shortened as compared with the case where the attenuation amount is reduced stepwise (stepwise). .

本発明によれば、相手側の通話装置との間で伝送する音声に伝送遅延が生じる場合でも双方向（全二重）の同時通話が実現できるとともに相手側の通話装置がハンドセットを用いるものである場合にはハンドセットから聞こえる音に切断感を感じさせ難い拡声通話装置が提供できる。 According to the present invention, a bidirectional (full duplex) simultaneous call can be realized even when a transmission delay occurs in voice transmitted to and from the other party's call device, and the other party's call device uses a handset. In some cases, it is possible to provide a loudspeaker device that makes it difficult to feel a sense of disconnection in the sound heard from the handset.

本発明の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows embodiment of this invention. 同上における音声スイッチの動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement of a voice switch in the same as the above. 同上におけるエコーサプレッサの動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the echo suppressor in the same as the above. 同上におけるエコーサプレッサの動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the echo suppressor in the same as the above.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態の拡声通話装置は、図１に示すようにマイクロホン１及びスピーカ２と、相手側の通話装置から送られてくる受話信号をスピーカ２に伝送する受話側信号経路（図１における下側の信号経路）並びにマイクロホン１で集音された送話信号を伝送して相手側の通話装置へ送る送話側信号経路（図１における上側の信号経路）に損失を挿入することで通話状態を受話及び送話に切り換える音声スイッチ１０と、マイクロホン１とスピーカ２の音響結合によって生じる音響エコーを抑制するエコーキャンセラ２０と、マイクロホン１の出力信号（送話信号）を増幅するマイクロホンアンプＧ１と、スピーカ２の入力信号（受話信号）を増幅するスピーカアンプＧ２と、送話側信号経路におけるエコーキャンセラ２０と音声スイッチ１０との間に挿入された送話音量調整用増幅器Ｇ３と、送話側信号経路に所定の減衰量を挿入して残留エコーを減衰するエコーサプレッサ３０とを備えている。 As shown in FIG. 1, the loudspeaker device according to the present embodiment includes a microphone 1 and a speaker 2, and a receiver side signal path (the lower side in FIG. 1) for transmitting a received signal sent from the partner phone device to the speaker 2. ) As well as the transmission side signal path (the upper side signal path in FIG. 1) that transmits the transmission signal collected by the microphone 1 and transmits it to the other party's communication device. A voice switch 10 for switching between receiving and transmitting, an echo canceller 20 for suppressing acoustic echo caused by acoustic coupling between the microphone 1 and the speaker 2, a microphone amplifier G1 for amplifying the output signal (sending signal) of the microphone 1, and a speaker A speaker amplifier G2 that amplifies the input signal (received signal) 2, an echo canceller 20 and a voice switch 10 in the transmitting signal path, A transmission volume control amplifier G3 which is inserted between, and a echo suppressor 30 to attenuate the residual echo by inserting a predetermined attenuation amount to transmission-side signal path.

エコーキャンセラ２０は適応フィルタ２１と減算器２２からなる従来周知の構成を有し、スピーカ２−マイクロホン１間の音響結合により形成される帰還経路（音響エコー経路）Ｈacのインパルス応答を適応フィルタ２１により適応的に同定し、参照信号（スピーカアンプＧ２への入力信号）から推定したエコー成分（音響エコー）を減算器２２によりマイクロホンアンプＧ１の出力信号から減算することで音響エコーを抑制するものである。 The echo canceller 20 has a conventionally known configuration including an adaptive filter 21 and a subtracter 22, and an impulse response of a feedback path (acoustic echo path) Hac formed by acoustic coupling between the speaker 2 and the microphone 1 is transmitted by the adaptive filter 21. Acoustic echo is suppressed by subtracting the echo component (acoustic echo) adaptively identified and estimated from the reference signal (input signal to the speaker amplifier G2) from the output signal of the microphone amplifier G1 by the subtractor 22. .

ここで、適応フィルタ２１は音響エコー経路Ｈacのインパルス応答を適応的に同定し、遠端側の入力信号（スピーカアンプＧ２へ入力する受話信号）ｙ（ｎ）からエコー成分（音響エコー）ｇ（ｎ）を推定しているのであるが、このエコー成分ｇ（ｎ）を推定するために、次式によってフィルタ係数ｈ_p（ｎ）を再帰的に更新している。但し、添え字のｐはタップ番号、ｎはサンプル時間、Ｋはステップゲイン、Ｆ（ｎ）は係数更新関数である。 Here, the adaptive filter 21 adaptively identifies the impulse response of the acoustic echo path Hac, and the echo component (acoustic echo) g () from the input signal (received signal input to the speaker amplifier G2) y (n) on the far end side. n) is estimated. In order to estimate the echo component g (n), the filter coefficient h _p (n) is recursively updated by the following equation. Here, the subscript p is a tap number, n is a sampling time, K is a step gain, and F (n) is a coefficient update function.

ｈ_p（ｎ＋１）＝ｈ_p（ｎ）＋Ｋ・Ｆ（Ｅｙ（ｎ））
また、Ｅｙ（ｎ）は入力信号（受話信号）ｙ（ｎ）の信号レベル平均値であって、適応フィルタ２１が具備する信号レベル平均値算出処理部２４において、次式によって求められる。但し、SPANは入力信号ｙ（ｎ）の絶対値abs[y(n)]を加算する周期である。 h _p (n + 1) = h _p (n) + K · F (Ey (n))
Ey (n) is an average signal level of the input signal (received signal) y (n), and is obtained by the following equation in the signal level average value calculation processing unit 24 provided in the adaptive filter 21. However, SPAN is a period in which the absolute value abs [y (n)] of the input signal y (n) is added.

そして、エコー成分（の推定値）ｇ（ｎ）は次式によって求められる。 The echo component (estimated value) g (n) is obtained by the following equation.

さらにエコーキャンセラ２０は適応フィルタ２１及び減算器２２に加えてダブルトーク検出処理部２３を備えている。ダブルトーク検出処理部２３は、適応フィルタ２１の収束を劣化させるレベルの信号がマイクロホンアンプＧ１の出力信号に含まれているか否かにより、近端側話者と遠端側話者（相手側の通話装置で通話する話者）がほぼ同時に話す状態、すなわちダブルトークを検出するものである。適応フィルタ２１では、ダブルトーク検出処理部２３によりダブルトークが検出された場合、フィルタ係数の発散を防止するためにフィルタ係数を更新せずにそれ以前の値に固定する。 Further, the echo canceller 20 includes a double talk detection processing unit 23 in addition to the adaptive filter 21 and the subtracter 22. The double-talk detection processing unit 23 determines whether the near-end talker and the far-end talker (far-end talker) depend on whether or not the output signal of the microphone amplifier G1 includes a signal that degrades the convergence of the adaptive filter 21. This is to detect a state in which a speaker who talks on a telephone device speaks almost simultaneously, that is, double talk. In the adaptive filter 21, when the double talk is detected by the double talk detection processing unit 23, the filter coefficient is not updated but is fixed to the previous value in order to prevent the filter coefficient from diverging.

音声スイッチ１０は、送話側信号経路に損失を挿入する送話側減衰器１１と、受話側信号経路に損失を挿入する受話側減衰器１２と、送話側及び受話側の各減衰器１１，１２から挿入する損失量を制御する挿入損失量制御部１３とを具備する。挿入損失量制御部１３は、受話側減衰器１２の出力点Ｒoutから音響エコー経路Ｈacを介して送話側減衰器１１の入力点Ｔinへ帰還する経路（以下、「音響帰還経路」という）の音響帰還利得αを推定し、音響帰還利得αの推定値α’に基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和（送話側減衰器１１の挿入損失量と受話側減衰器１２の挿入損失量の和）を算出する総損失量算出部１４と、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定し、この推定結果と総損失量算出部１４の算出値に応じて送話側減衰器１１及び受話側減衰器１２の各挿入損失量の配分を決定する挿入損失量分配処理部１５とからなる。なお、エコーキャンセラ２０並びに音声スイッチ１０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）のハードウェアをエコーキャンセラ用並びに音声スイッチ用のソフトウェア（プログラム）で制御することによって実現されている。従って、以下の説明における音声スイッチ１０並びにエコーキャンセラ２０の入出力信号（送話信号並びに受話信号）は、図示しないＡ／Ｄ変換器によって所定のサンプリング周期でサンプリングされ且つ量子化されている。 The voice switch 10 includes a transmitting side attenuator 11 for inserting a loss in the transmitting side signal path, a receiving side attenuator 12 for inserting a loss in the receiving side signal path, and each attenuator 11 on the transmitting side and the receiving side. , 12 and an insertion loss amount control unit 13 for controlling a loss amount to be inserted. The insertion loss amount control unit 13 is a path that returns from the output point Rout of the receiving side attenuator 12 to the input point Tin of the transmitting side attenuator 11 via the acoustic echo path Hac (hereinafter referred to as “acoustic feedback path”). The acoustic feedback gain α is estimated, and the sum of the loss amounts to be inserted into the closed loop based on the estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α (the insertion loss amount of the transmission side attenuator 11 and the insertion loss amount of the reception side attenuator 12) The total loss amount calculation unit 14 for calculating the transmission loss and the reception signal, and the call state is estimated by monitoring the transmission signal and the reception signal, and the transmission side attenuation is determined according to the estimation result and the calculated value of the total loss amount calculation unit 14 And an insertion loss amount distribution processing unit 15 for determining the distribution of each insertion loss amount of the receiver 11 and the receiving side attenuator 12. The echo canceller 20 and the voice switch 10 are realized by controlling DSP (Digital Signal Processor) hardware with software (programs) for the echo canceller and the voice switch. Accordingly, input / output signals (transmitted signal and received signal) of the voice switch 10 and the echo canceller 20 in the following description are sampled and quantized by a not-shown A / D converter at a predetermined sampling period.

総損失量算出部１４では、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話側減衰器１１の入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、同じく整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて受話側減衰器１２の出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、音響帰還経路Ｈacにて想定される最大遅延時間において受話側減衰器１２の出力信号の時間平均パワーの推定値を求め、この推定値で送話側減衰器１１の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を音響帰還利得αの推定値α’とする。そして、総損失量算出部１４は音響帰還利得αの推定値α’から所望の利得余裕ＭＧを得るために必要な総損失量Ｌｔを算出し、その値Ｌｔを挿入損失量分配処理部１５に出力する。 The total loss amount calculation unit 14 estimates the time-average power of the input signal of the transmission side attenuator 11 in a short time using a rectifier / smoothing device, a low-pass filter, and the like. Is used to estimate the time average power of the output signal of the reception side attenuator 12 in a short time, and the estimated value of the time average power of the output signal of the reception side attenuator 12 at the maximum delay time assumed in the acoustic feedback path Hac. A value obtained by dividing the estimated value of the time average power of the input signal of the transmission side attenuator 11 by this estimated value is defined as an estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α. Then, the total loss amount calculation unit 14 calculates a total loss amount Lt necessary for obtaining a desired gain margin MG from the estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α, and sends the value Lt to the insertion loss amount distribution processing unit 15. Output.

挿入損失量分配処理部１５では、送話側減衰器１１の入出力信号及び受話側減衰器１２の入出力信号を監視し、これら信号のパワーレベルの大小関係並びに音声信号の有無などの情報から通話状態（受話状態、送話状態等）を判定するとともに、判定された通話状態に応じた割合で総損失量Ｌｔを送話側減衰器１１と受話側減衰器１２に分配するように各減衰器１１、１２の挿入損失量を調整する。 The insertion loss amount distribution processing unit 15 monitors the input / output signals of the transmission side attenuator 11 and the input / output signals of the reception side attenuator 12, and determines the power level of these signals and information such as the presence or absence of a voice signal. While determining the call state (received state, transmitted state, etc.), each attenuation is performed so that the total loss Lt is distributed to the transmitting side attenuator 11 and the receiving side attenuator 12 at a rate according to the determined call state. The amount of insertion loss of the devices 11 and 12 is adjusted.

ところで本実施形態における総損失量算出部１４は、上述のように音響帰還利得αの推定値α’に基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出して適応更新する更新モード、並びに総損失量を所定の初期値に固定する固定モードの２つの動作モードを有し、相手側の通話装置との通話開始からエコーキャンセラ２０が充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともにエコーキャンセラ２０が充分に収束した後の期間には更新モードで動作する。すなわち、総損失量算出部１４では音響帰還利得αの推定値α’が通話開始から所定時間（数百ミリ秒）以上継続して所定の閾値ε（例えば、通話開始時における推定値α’に対して１０ｄＢ〜１５ｄＢ小さい値）を下回った時点でエコーキャンセラ２０が充分に収束したものとみなし、上記時点以前には総損失量を初期値に固定する固定モードで動作し、上記時点以降には推定値α’に基づいて総損失量を適応更新する更新モードに動作モードを切り換える。なお、固定モードにおける総損失量の初期値は更新モードにおいて随時更新される総損失量よりも充分に大きな値に設定される。 By the way, the total loss amount calculation unit 14 in the present embodiment calculates the total sum of the loss amounts to be inserted into the closed loop based on the estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α as described above, It has two operation modes of fixed mode that fixes the loss amount to a predetermined initial value, and operates in the fixed mode during the period from the start of communication with the other party's communication device until the echo canceller 20 sufficiently converges. In the period after the echo canceller 20 has sufficiently converged, it operates in the update mode. That is, in the total loss calculation unit 14, the estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α continues for a predetermined time (several hundred milliseconds) from the start of the call to a predetermined threshold ε (for example, the estimated value α ′ at the start of the call). On the other hand, it is assumed that the echo canceller 20 has sufficiently converged when the value is less than 10 dB to 15 dB), and operates in a fixed mode in which the total loss is fixed to the initial value before the time point. The operation mode is switched to an update mode in which the total loss amount is adaptively updated based on the estimated value α ′. Note that the initial value of the total loss amount in the fixed mode is set to a value sufficiently larger than the total loss amount updated as needed in the update mode.

而して、通話開始直後のエコーキャンセラ２０が充分に収束していない状態においては、固定モードで動作する総損失量算出部１４によって充分に大きな値に設定される初期値の総損失量が閉ループに挿入されるため、不快なエコー（音響エコー）やハウリングの発生を抑制して安定した半二重通話を実現することができる。また、通話開始から時間が経過してエコーキャンセラ２０が充分に収束した状態においては、総損失量算出部１４の動作モードが固定モードから更新モードに切り換わって閉ループに挿入する総損失量が初期値よりも充分に低い値に減少するため、双方向の同時通話が実現できるものである。 Thus, when the echo canceller 20 immediately after the start of the call is not sufficiently converged, the initial total loss amount set to a sufficiently large value by the total loss amount calculation unit 14 operating in the fixed mode is a closed loop. Therefore, a stable half-duplex call can be realized by suppressing generation of unpleasant echoes (acoustic echoes) and howling. Further, in a state where the echo canceller 20 has sufficiently converged after a lapse of time from the start of the call, the total loss amount inserted into the closed loop after the operation mode of the total loss calculation unit 14 is switched from the fixed mode to the update mode is the initial value. Since the value decreases to a value sufficiently lower than the value, a two-way simultaneous call can be realized.

ここで、更新モードにおける総損失量算出部１４の具体的な動作を図２のフローチャートを参照して説明する。 Here, the specific operation of the total loss amount calculation unit 14 in the update mode will be described with reference to the flowchart of FIG.

総損失量算出部１４は、固定モードから更新モードに移行した時点（ｔ＝ｔ１）から所定のサンプリング周期で音響帰還利得αの推定処理を実行してその推定値α’（ｎ）を算出し（ステップ１）、この推定値α’（ｎ）と利得余裕ＭＧとから、閉ループの利得余裕をＭＧ［ｄＢ］に保つために必要とされる総損失量所望値Ｌｔ（ｎ）を下式により算出する（ステップ２）。 The total loss calculating unit 14 performs an estimation process of the acoustic feedback gain α at a predetermined sampling period from the time when the fixed mode is changed to the update mode (t = t1), and calculates the estimated value α ′ (n). (Step 1) From the estimated value α ′ (n) and the gain margin MG, a total loss desired value Lt (n) required to maintain the closed loop gain margin at MG [dB] is calculated by the following equation: Calculate (step 2).

Ｌｒ（ｎ）＝２０log | α’（ｎ）｜＋ＭＧ［ｄＢ］
なお、α’（ｎ），Ｌｒ（ｎ）はそれぞれ更新モード移行時点からｎ回目のサンプリングによって算出された音響帰還利得αの推定値α’並びに総損失量所望値を示す。さらに、総損失量算出部１４は上式から算出したｎ回目の総損失量所望値Ｌｒ（ｎ）と、前回（ｎ−１回目）の総損失量Ｌｔ（ｎ−１）、すなわち前回の処理で決定されて実際に挿入された総損失量に対して今回算出した総損失量所望値Ｌｒ（ｎ）が大きい場合、前回の総損失量Ｌｔ（ｎ−１）に微少な増加量Δｉ［ｄＢ］を加算した値を今回の総損失量Ｌｔ（ｎ）＝Ｌｔ（ｎ−１）＋Δｉとし（ステップ３、ステップ４）、前回の総損失量Ｌｔ（ｎ−１）に対して今回算出した総損失量所望値Ｌｒ（ｎ）が小さい場合、前回の総損失量Ｌｔ（ｎ−１）から微少な減少量Δｄ［ｄＢ］を減算した値を今回の総損失量Ｌｔ（ｎ）＝Ｌｔ（ｎ−１）−Δｄとする（ステップ５、ステップ６）。 Lr (n) = 20 log | α ′ (n) | + MG [dB]
Note that α ′ (n) and Lr (n) indicate the estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α and the desired total loss amount calculated by the nth sampling from the update mode transition point, respectively. Further, the total loss amount calculation unit 14 calculates the n-th total loss amount desired value Lr (n) calculated from the above formula and the previous (n−1) th total loss amount Lt (n−1), that is, the previous process. When the desired total loss amount Lr (n) calculated this time is larger than the total loss amount determined and actually inserted, a slight increase amount Δi [dB in the previous total loss amount Lt (n−1). ] Is set as the current total loss Lt (n) = Lt (n−1) + Δi (steps 3 and 4), and the total calculated this time with respect to the previous total loss Lt (n−1). When the loss desired value Lr (n) is small, the current total loss Lt (n) = Lt (n) is obtained by subtracting a slight decrease Δd [dB] from the previous total loss Lt (n−1). −1) −Δd (steps 5 and 6).

このように総損失量算出部１４による総損失量の増減をΔｉまたはΔｄの微少な値に抑えることにより、相手側の通話装置との通話開始直後のようにエコーキャンセラ２０が収束に向かって活発に係数（フィルタ係数）を更新しているために音響帰還利得αの変化が激しい状態においても、聴感上の違和感をなくすことができる。 In this way, by suppressing the increase / decrease in the total loss amount by the total loss amount calculation unit 14 to a small value of Δi or Δd, the echo canceller 20 is active toward convergence just after the start of a call with the other party's call device. Since the coefficient (filter coefficient) is updated, it is possible to eliminate a sense of incongruity in hearing even in a state where the change in the acoustic feedback gain α is severe.

ここで、従来技術で説明したように拡声通話装置同士の通信がＩＰ通信等のデジタル通信の場合、パケット処理やジッタ防止のための通信バッファ処理に起因して音声データ伝送に遅延時間が発生することがある。一般に拡声通話装置間の音声データ伝送が遅延してしまう場合、伝送遅延時間が大きくなるにつれて通話時の話者のエコー許容限界値が劣化し、少ない量のエコーでも不快なエコーと感じてしまうことがわかっている。そして、固定モードの初期値を従来のアナログ通信の場合よりも大きく設定すれば、この不快なエコーを防ぐことは可能である。しかしながら、エコー許容限界値の劣化が数十デシベルに及ぶ場合もあり、この場合は更新モードで動作してもエコーキャンセラの抑圧量が不足して双方向（全二重）通話が実現できずに片方向（半二重）通話になってしまう。その結果、周囲騒音のレベルが高い場合に音声スイッチ１０が送話側もしくは受話側に倒れ続けてしまい、相手側からの音声が通じないという片倒れ現象が発生するという問題があった。 Here, as described in the related art, when the communication between the voice communication devices is digital communication such as IP communication, a delay time occurs in voice data transmission due to packet processing and communication buffer processing for preventing jitter. Sometimes. In general, when voice data transmission between loudspeaker devices is delayed, as the transmission delay time increases, the allowable echo limit of the speaker during a call deteriorates, and even a small amount of echo feels uncomfortable. I know. If the initial value of the fixed mode is set larger than that in the case of conventional analog communication, it is possible to prevent this unpleasant echo. However, there is a case where the deterioration of the allowable echo limit value reaches several tens of decibels. In this case, even when operating in the update mode, the echo canceller is not sufficiently suppressed, and a two-way (full duplex) call cannot be realized. It becomes a one-way (half-duplex) call. As a result, when the ambient noise level is high, the voice switch 10 continues to fall down to the transmitting side or the receiving side, and there is a problem that a one-sided phenomenon occurs in which the voice from the other side cannot be communicated.

そこで本実施形態においては、送話側信号経路のエコーキャンセラ２０及び音声スイッチ１０の後段に、残留エコー（エコーキャンセラ２０で抑圧できなかった音響エコー。以下同じ。）を減衰させるエコーサプレッサ３０を追加している。エコーサプレッサ３０は残留エコーを効果的に減衰する一方で、送出すべき音声信号（送話信号）は減衰させない必要がある。 Therefore, in the present embodiment, an echo suppressor 30 that attenuates residual echo (acoustic echoes that could not be suppressed by the echo canceller 20; the same applies hereinafter) is added to the subsequent stage of the echo canceller 20 and the voice switch 10 in the transmission side signal path. doing. While the echo suppressor 30 effectively attenuates the residual echo, it is necessary to not attenuate the voice signal (speech signal) to be transmitted.

エコーサプレッサ３０は、音声スイッチ１０と、エコーキャンセラ２０のダブルトーク検出処理部２３と、エコーキャンセラ２０の適応フィルタ２１が具備する信号レベル平均値算出処理部２４と連動して送話側信号経路へ減衰量を挿入するようにしている。 The echo suppressor 30 is linked to the transmission side signal path in conjunction with the voice switch 10, the double talk detection processing unit 23 of the echo canceller 20, and the signal level average value calculation processing unit 24 provided in the adaptive filter 21 of the echo canceller 20. Attenuation is inserted.

次に、図３のフローチャートを参照してエコーサプレッサ３０の動作を詳細に説明する。 Next, the operation of the echo suppressor 30 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

エコーサプレッサ３０は、音声スイッチ１０の状態を常に監視し（ステップ１）、音声スイッチ１０が受話状態であれば、エコーキャンセラ２０のダブルトーク検出処理部２３がダブルトークを検出しているか否かを判断する（ステップ２）。音声スイッチ１０が受話状態であり且つダブルトーク検出処理部２３がダブルトークを検出していない場合、エコーサプレッサ３０が入力信号に掛ける減衰係数は、信号レベル平均値算出処理部２４の算出値RS_AVE(n)（＝Ｅｙ（ｎ））に依存しており、所定の閾値THに対して、RS_AVE(n)＞THならば、
減衰係数＝SUP＿MAX×RS_AVE(n)／RS_AVEmax・・・（１）
とし、RS_AVE(n)≦THならば、
減衰係数＝SUP＿MAX×RS_AVE(n)／RS_AVEmax〜SUP_MIN・・・（２）
という判定条件により決定される。なお、SUP_MAX、SUP_MINはそれぞれ大声相当（例えば、音圧○○ｄＢ以上）及び標準音量（例えば、音圧○○〜○○ｄＢ）相当の信号レベルを抑圧するために必要な減衰係数であり、RS_AVEmaxは大声相当の信号レベル平均値RS_AVE(n)である。上記（２）の判定条件については、サンプリング周期毎に（２）の判定条件を満たし続ける限りは、所定の遷移係数を乗ずることにより、減衰係数はSUP＿MAX×RS_AVE(n)／RS_AVEmax→SUP_MINと徐々に小さくなるように変化し、SUP_MINが減衰係数の下限値として設定される。 The echo suppressor 30 constantly monitors the state of the voice switch 10 (step 1), and if the voice switch 10 is in the receiving state, it is determined whether or not the double talk detection processing unit 23 of the echo canceller 20 has detected double talk. Judgment is made (step 2). When the voice switch 10 is in the receiving state and the double talk detection processing unit 23 has not detected double talk, the attenuation coefficient applied to the input signal by the echo suppressor 30 is the calculated value RS_AVE ( n) (= Ey (n)), and if RS_AVE (n)> TH for a predetermined threshold TH,
Attenuation coefficient = SUP_MAX x RS_AVE (n) / RS_AVEmax (1)
And if RS_AVE (n) ≦ TH,
Attenuation coefficient = SUP_MAX x RS_AVE (n) / RS_AVEmax to SUP_MIN (2)
It is determined by the determination condition. SUP_MAX and SUP_MIN are attenuation coefficients necessary for suppressing signal levels corresponding to loud voices (for example, sound pressure of OO dB or more) and standard sound volumes (for example, sound pressure of OO to OO dB), RS_AVEmax is a signal level average value RS_AVE (n) corresponding to a loud voice. As for the determination condition (2), as long as the determination condition (2) is satisfied every sampling period, the attenuation coefficient is gradually increased from SUP_MAX × RS_AVE (n) / RS_AVEmax → SUP_MIN by multiplying by a predetermined transition coefficient. SUP_MIN is set as the lower limit value of the attenuation coefficient.

具体的には、まずエコーサプレッサ３０は減衰係数としてSUP_MINが設定されているかどうかを判定する（ステップ３）。もし減衰係数としてSUP_MINが設定されていなければ、エコーサプレッサ３０は減衰係数に遷移係数を乗じて新たな減衰係数を設定し（ステップ４）、すでにSUP_MINが設定されていれば、これは下限値であるので減衰係数としてSUP_MINを用いる。次に、信号レベル平均値RS_AVE(n)が上記（１）の条件を満たす場合（ステップ５）、エコーサプレッサ３０は減衰係数としてSUP＿MAX×RS_AVE(n)／RS_AVEmaxを設定し（ステップ６）、上記（１）の条件を満たさない場合は減衰係数を変更せず、以前のステップで設定したものを用いる。最後に、エコーサプレッサ３０は設定した減衰係数を入力信号に掛けることで入力信号を減衰させて出力する（ステップ７）。 Specifically, the echo suppressor 30 first determines whether SUP_MIN is set as the attenuation coefficient (step 3). If SUP_MIN is not set as the attenuation coefficient, the echo suppressor 30 sets a new attenuation coefficient by multiplying the attenuation coefficient by the transition coefficient (step 4). If SUP_MIN is already set, this is the lower limit value. Because there is, SUP_MIN is used as an attenuation coefficient. Next, when the signal level average value RS_AVE (n) satisfies the condition (1) (step 5), the echo suppressor 30 sets SUP_MAX × RS_AVE (n) / RS_AVEmax as the attenuation coefficient (step 6). If the condition of (1) is not satisfied, the attenuation coefficient is not changed and the one set in the previous step is used. Finally, the echo suppressor 30 attenuates the input signal by multiplying the input signal by the set attenuation coefficient (step 7).

また、音声スイッチ１０が受話状態でない場合、若しくは音声スイッチ１０が受話状態であってもダブルトーク検出処理部２３がダブルトークを検出している場合、エコーサプレッサ３０は、さらに音声スイッチ１０の状態が送話状態であるか否かを判断する（ステップ８）。そして、音声スイッチ１０が送話状態であれば、エコーサプレッサ３０は残留エコーがないかまたは送出すべき音声信号があると判断して入力信号を減衰せずにそのままのレベルで出力する（ステップ１１）。 When the voice switch 10 is not in the receiving state, or when the double talk detection processing unit 23 detects double talk even when the voice switch 10 is in the receiving state, the echo suppressor 30 further determines that the state of the voice switch 10 is It is determined whether or not the transmission state is established (step 8). If the voice switch 10 is in the transmission state, the echo suppressor 30 determines that there is no residual echo or that there is a voice signal to be transmitted, and outputs the input signal as it is without attenuation (step 11). ).

ここで、本実施形態の拡声通話装置とハンドセットを用いる通話装置（以下、ハンドセット型通話装置と呼ぶ。）との間で通話する場合、拡声通話装置からハンドセット型通話装置に伝送される送話信号に含まれる背景騒音のレベルがある程度大きいと、拡声通話装置のエコーサプレッサ３０で残留エコーを減衰させることに伴って背景騒音が瞬時的に減衰してしまう。そして、このような背景騒音の瞬時的減衰が遅延を伴ってハンドセットから聞こえてしまうため、ハンドセット型通話装置側の話者が、通話時に不快な音の途切れ（切断感）を感じてしまう虞がある。 Here, when a call is made between the voice communication device of the present embodiment and a phone device using a handset (hereinafter referred to as a handset type phone device), a transmission signal transmitted from the voice call device to the handset type phone device. If the level of the background noise included in the sound is somewhat large, the background noise is instantaneously attenuated as the residual echo is attenuated by the echo suppressor 30 of the loudspeaker apparatus. And since the instantaneous attenuation of such background noise is heard from the handset with a delay, there is a risk that the speaker on the handset type call device side may feel an uncomfortable sound break (cut feeling) during a call. is there.

そのために本実施形態では、ステップ８で音声スイッチ１０が送話状態でない場合、例えば、挿入損失量分配処理部１５が送話側減衰器１１と受話側減衰器１２に同じ損失量を挿入させている場合（以下、中立状態という）においては、エコーサプレッサ３０は送話側信号経路に挿入する減衰量を単調減少させている。具体的には、エコーサプレッサ３０では、ステップ８で音声スイッチ１０の状態が送話でないと判断すれば、その時点の減衰係数がゼロか否かを判断し（ステップ９）、ゼロであれば減衰係数を変更せずにステップ１に戻る。また、減衰係数がゼロでなければ、エコーサプレッサ３０は、減衰係数に遷移係数を乗じて新たな減衰係数を設定する（ステップ１０）。つまり、エコーサプレッサ３０がステップ１→ステップ８（又はステップ２→ステップ８）→ステップ９→ステップ１０→ステップ１と処理を繰り返すことで減衰係数（減衰量）が徐々に減少（単調減少）することになる（図４の実線イ参照）。 Therefore, in this embodiment, when the voice switch 10 is not in the transmission state in step 8, for example, the insertion loss amount distribution processing unit 15 inserts the same loss amount into the transmission side attenuator 11 and the reception side attenuator 12. In the case where the signal is present (hereinafter referred to as a neutral state), the echo suppressor 30 monotonously decreases the attenuation amount to be inserted into the transmitting signal path. Specifically, if the echo suppressor 30 determines in step 8 that the state of the voice switch 10 is not transmission, it determines whether or not the current attenuation coefficient is zero (step 9). Return to step 1 without changing the coefficient. If the attenuation coefficient is not zero, the echo suppressor 30 sets a new attenuation coefficient by multiplying the attenuation coefficient by the transition coefficient (step 10). In other words, the attenuation coefficient (attenuation amount) gradually decreases (monotonically decreases) as the echo suppressor 30 repeats the processing from Step 1 → Step 8 (or Step 2 → Step 8) → Step 9 → Step 10 → Step 1. (See the solid line a in FIG. 4).

而して、拡声通話装置からハンドセット型通話装置へ送話信号が送信されていない状態でエコーサプレッサ３０が送話側信号経路に所定の減衰量を挿入してしまうと、上述のようにハンドセット型通話装置側の話者に切断感を感じさせてしまう虞がある。このような場合において、エコーサプレッサ３０が送話側信号経路に挿入する減衰量を単調減少させれば、背景騒音が瞬時的に減衰しないためにハンドセット型通話装置側の話者に不快な切断感を感じさせ難くできるものである。 Thus, if the echo suppressor 30 inserts a predetermined attenuation amount into the transmission side signal path in a state where the transmission signal is not transmitted from the voice communication device to the handset type communication device, as described above, the handset type There is a possibility that the speaker on the side of the communication device may feel disconnected. In such a case, if the amount of attenuation that the echo suppressor 30 inserts into the transmission side signal path is monotonously reduced, the background noise is not instantaneously attenuated, so that the speaker on the handset type communication apparatus side has an uncomfortable feeling of disconnection. It can be made difficult to feel.

ところで、ステップ１→ステップ８（又はステップ２→ステップ８）→ステップ９→ステップ１０→ステップ１の処理を繰り返して減衰係数（減衰量）を単調減少させている途中で音声スイッチ１０の通話状態が送話状態に変化したら、エコーサプレッサ３０はステップ８→ステップ１１の処理を実行して直ちに減衰係数（減衰量）をゼロに減少させる（図４の破線ロ参照）。したがって、拡声通話装置側の話者が発した音声（送話音声）がエコーサプレッサ３０で誤って減衰されることにより、相手側の通話装置から聞こえる音声に抑揚が生じるのを防ぐことができる。 By the way, while the process of Step 1 → Step 8 (or Step 2 → Step 8) → Step 9 → Step 10 → Step 1 is repeated and the attenuation coefficient (attenuation amount) is monotonously decreased, the voice switch 10 is in a call state. When the state is changed to the transmission state, the echo suppressor 30 executes the processing from step 8 to step 11 and immediately reduces the attenuation coefficient (attenuation amount) to zero (see the broken line b in FIG. 4). Accordingly, it is possible to prevent the sound heard from the other party's telephone apparatus from being inflated by erroneously attenuating the voice (transmitted voice) uttered by the speaker on the loudspeaker apparatus by the echo suppressor 30.

また、ステップ１→ステップ８（又はステップ２→ステップ８）→ステップ９→ステップ１０→ステップ１の処理を繰り返して減衰係数（減衰量）を単調減少させている途中で音声スイッチ１０の通話状態が受話状態に変化し且つダブルトーク検出処理部２３がダブルトークを検出していなければ、エコーサプレッサ３０はステップ３〜ステップ７の処理を実行して送話側信号経路に所定の減衰量を挿入する（図４の破線ハ参照）。したがって、エコーサプレッサ３０が誤って減衰量を挿入せずに不快な残留エコーを発生させてしまうことが無く、精度よく通話時の不快なエコーのみを減衰させることができる。 Further, while the process of Step 1 → Step 8 (or Step 2 → Step 8) → Step 9 → Step 10 → Step 1 is repeated to decrease the attenuation coefficient (attenuation amount) monotonously, the voice switch 10 is in a talking state. If the state has changed to the reception state and the double talk detection processing unit 23 has not detected double talk, the echo suppressor 30 executes the processing of step 3 to step 7 to insert a predetermined attenuation amount into the transmission side signal path. (See broken line c in FIG. 4). Therefore, the echo suppressor 30 does not erroneously insert an attenuation amount and does not generate an unpleasant residual echo, and only an unpleasant echo during a call can be attenuated with high accuracy.

ここで、本実施形態では切断感軽減のためにエコーサプレッサ３０が減衰量を単調減少させる時間的な割合（減少率）を一定としている（図４の実線イ参照）。例えば、減衰量を段階的（階段状）に減少させることも可能ではあるが、上述のように直線的（リニア）に減少させることで減衰率をゼロまで減少させるために要する期間（遷移期間）を相対的に短くできるという利点がある。 Here, in this embodiment, the echo suppressor 30 monotonously decreases the amount of attenuation (decrease rate) to reduce the feeling of cutting (see the solid line A in FIG. 4). For example, although it is possible to decrease the attenuation stepwise (stepwise), it is necessary to reduce the attenuation rate to zero by decreasing linearly (linear) as described above (transition period). There is an advantage that can be relatively short.

１マイクロホン
２スピーカ
１０音声スイッチ
１１送信側減衰器
１２受信側減衰器
１３挿入損失量制御部
１４総損失量算出部
１５挿入損失量分配処理部
２０エコーキャンセラ
２１適応フィルタ
２２減算器
２３ダブルトーク検出処理部
２４信号レベル平均値算出処理部
３０エコーサプレッサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microphone 2 Speaker 10 Voice switch 11 Transmission side attenuator 12 Reception side attenuator 13 Insertion loss amount control part 14 Total loss amount calculation part 15 Insertion loss amount distribution process part 20 Echo canceller 21 Adaptive filter 22 Subtractor 23 Double talk detection process Unit 24 Signal Level Average Value Calculation Processing Unit 30 Echo Suppressor

Claims

マイクロホン及びスピーカと、相手側の通話装置から送られてくる受話信号をスピーカに伝送する受話側信号経路並びにマイクロホンで集音された送話信号を伝送して相手側の通話装置へ送る送話側信号経路に損失を挿入することで通話状態を受話及び送話に切り換える音声スイッチと、マイクロホンとスピーカの音響結合によって生じる音響エコーを抑制するエコーキャンセラと、ダブルトークを検出するダブルトーク検出手段とを備え、
音声スイッチは、送話側の信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、受話側の信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、送話側及び受話側の損失挿入手段から挿入する損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、
挿入損失量制御手段は、受話側損失挿入手段の出力点から音響エコー経路を介して送話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の音響帰還利得を推定し、音響帰還利得の推定値に基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出する総損失量算出部と、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定し、この推定結果と総損失量算出部の算出値に応じて送話側損失挿入手段及び受話側損失挿入手段の各挿入損失量の配分を決定する挿入損失量分配処理部とからなり、
総損失量算出部は、各帰還利得の推定値に基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出して適応更新する更新モード、並びに総損失量を所定の初期値に固定する固定モードの２つの動作モードを有し、相手側通話装置との通話開始からエコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに、エコーキャンセラが充分収束した後の期間には更新モードで動作してなる拡声通話装置において、
音声スイッチ又はダブルトーク検出手段と連動して送話側信号経路に所定の減衰量を挿入して残留エコーを減衰するエコーサプレッサを備え、
エコーサプレッサは、ダブルトーク検出手段がダブルトークを検出しておらず且つ挿入損失量分配処理部が受話状態と推定している場合にのみ、送話側信号経路に前記所定の減衰量を挿入し、さらに挿入損失量分配処理部が推定する通話状態が受話状態及び送話状態の何れでもないとき若しくは当該通話状態が受話状態であって且つダブルトーク検出手段がダブルトークを検出しているときには送話側信号経路に挿入する減衰量を単調減少させることを特徴とする拡声通話装置。 The microphone and speaker, the receiver side signal path for transmitting the reception signal sent from the other party's communication device to the speaker, and the transmitter side transmitting the transmission signal collected by the microphone and transmitting it to the other party's communication device A voice switch that switches the call state between receiving and transmitting by inserting loss in the signal path, an echo canceller that suppresses acoustic echo caused by acoustic coupling between the microphone and the speaker, and a double talk detecting means that detects double talk Prepared,
The voice switch includes transmission side loss insertion means for inserting loss into the signal path on the transmission side, reception side loss insertion means for inserting loss into the signal path on the reception side, and loss insertion means on the transmission side and reception side. Insertion loss amount control means for controlling the loss amount to be inserted from,
The insertion loss amount control means estimates the acoustic feedback gain of the path that returns from the output point of the reception side loss insertion means to the input point of the transmission side loss insertion means via the acoustic echo path, and calculates the estimated value of the acoustic feedback gain. Based on the total loss amount calculation unit that calculates the total amount of loss to be inserted into the closed loop based on the above, the transmission state and the reception signal are monitored to estimate the call state, and the estimation result and the calculated value of the total loss amount calculation unit are And an insertion loss amount distribution processing unit that determines the distribution of each insertion loss amount of the transmission side loss insertion means and the reception side loss insertion means in response,
The total loss amount calculation unit calculates the sum of the loss amounts to be inserted into the closed loop based on the estimated value of each feedback gain and adaptively updates the update mode, and the fixed mode for fixing the total loss amount to a predetermined initial value. It has two operation modes. It operates in the fixed mode during the period from the start of communication with the other party's communication device until the echo canceller converges sufficiently, and in the update mode during the period after the echo canceller converges sufficiently. In an operating loudspeaker device,
An echo suppressor for attenuating the residual echo by inserting a predetermined attenuation into the signal path on the transmission side in conjunction with the voice switch or the double-talk detection means;
The echo suppressor inserts the predetermined attenuation amount into the transmission side signal path only when the double talk detecting means does not detect double talk and the insertion loss amount distribution processing unit estimates that the reception state is received. Further, when the call state estimated by the insertion loss amount distribution processing unit is neither the reception state nor the transmission state, or when the call state is the reception state and the double talk detecting means detects double talk, A loudspeaker apparatus characterized by monotonously decreasing an attenuation amount to be inserted into a talker signal path.

エコーサプレッサは、送話側信号経路に挿入する減衰量を単調減少させているときに挿入損失量分配処理部の推定する通話状態が送話状態に変化したら、直ちに当該減衰量をゼロまで減少させることを特徴とする請求項１記載の拡声通話装置。 The echo suppressor decreases the attenuation amount to zero immediately when the call state estimated by the insertion loss distribution processing unit changes to the transmission state when the attenuation amount to be inserted into the signal path on the transmission side is monotonously decreased. The loudspeaker apparatus according to claim 1.

エコーサプレッサは、送話側信号経路に挿入する減衰量を単調減少させているときにダブルトーク検出手段がダブルトークを検出せず且つ挿入損失量分配処理部が受話状態と推定すれば、再度送話側信号経路に前記所定の減衰量を挿入することを特徴とする請求項１又は２記載の拡声通話装置。 The echo suppressor transmits the signal again when the amount of attenuation to be inserted into the signal path on the transmission side is monotonously decreased and the double-talk detection means does not detect double-talk and the insertion loss amount distribution processing unit estimates the reception state. The loudspeaker apparatus according to claim 1 or 2, wherein the predetermined attenuation amount is inserted into a talker signal path.

エコーサプレッサは、挿入損失量分配処理部が推定する通話状態が受話状態及び送話状態の何れでもないとき若しくは当該通話状態が受話状態であって且つダブルトーク検出手段がダブルトークを検出しているときには送話側信号経路に挿入する減衰量を一定の減少率で減少させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の拡声通話装置。 The echo suppressor detects whether the call state estimated by the insertion loss amount distribution processing unit is neither the reception state nor the transmission state, or the call state is the reception state, and the double talk detecting means detects double talk. The loudspeaker apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the attenuation amount to be inserted into the transmission side signal path is reduced at a constant reduction rate.